CN105914222B - 电气光学装置、电气设备及像素渲染方法 - Google Patents

电气光学装置、电气设备及像素渲染方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电气光学装置、电气设备及像素渲染方法。电气光学装置具有由排列成矩阵的像素构成的像素阵列，各像素包括四个子像素，四个子像素包括RGB子像素以及RGB内的指定色的相似色的子像素，四个子像素排列成两行两列。在各像素中，显示白色所需的子像素内的发光亮度最高的第一子像素以及发光亮度第二高的第二子像素配置在像素的一条对角线上，其他的子像素配置在另一对角线上。电气光学装置具有控制单元，其根据要显示的像素的颜色，在第一驱动条件和第二驱动条件之间进行切换，第一驱动条件使指定色的子像素和相似色的子像素被驱动从而以第一亮度比率发光，第二驱动条件使指定色的子像素和相似色的子像素被驱动从而以第二亮度比率发光。

Description

电气光学装置、电气设备及像素渲染方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年2月20日在日本提交的专利申请No.2015-031466的优先权，该专利申请的全部内容通过引入并入本文。
技术领域
本发明涉及电气光学装置、电气设备以及像素渲染方法。更具体地，本发明涉及包括设置有由四色或多于四色的子像素构成的像素的像素阵列的电气光学装置、使用该电气光学装置作为显示装置的电气设备、以及像素渲染方法。
背景技术
由于有机电致发光(EL)元件是电流驱动型的自发光元件，因此不需要背光源，而且获得低电力消耗、大视野角、高对比度等等的优势；在平板显示器的开发中备受期待。
在使用这种有机EL元件的有机EL显示装置中，使用红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)不同色的子像素构成大量像素，由此能够显示各种彩色图像。虽然这些R、G、B(RGB)的子像素可设置成各种不同的形式布置，但是，如图1所示，它们通常通过均等地配置不同色的子像素而排列成条纹(所谓的RGB竖条纹布置)。通过调整这三个子像素之间的亮度能够显示所有的颜色。通常，将R、G、B的相邻的三个子像素共同视作一个矩形像素，并将这些矩形像素配置成正方形以实现点矩阵显示。在点矩阵型显示装置中，待显示的图像数据具有n×m的矩阵配置。通过使图像数据与各像素一一关联，能够显示正确的图像。
另外，有机EL显示装置具有不同的结构，所述结构包括：基于白色的有机EL元件通过彩色滤光片形成RGB三色的彩色滤光片方式、以及在RGB三色的各有机EL材料上使用精细金属掩模(FMM)分别沉积不同的颜色的并排选择沉积方式(side-by-side selectivedeposition)。尽管彩色滤光片方式具有以下缺陷：由于彩色滤光片吸收光，因此光利用率下降，导致电力消耗较高，然而并排选择沉积方式由于其高颜色纯度而能够容易具有更广的色域，并且由于不具有彩色滤光片而能够具有较高的光利用率，因此并排选择沉积方式被广泛利用。
在此，对于诸如有机EL显示装置或液晶显示(LCD)装置的显示装置而言重要的是具有高分辨率，因此提出了对子像素的结构进行构思以提高原始分辨率的各种方法。例如，关于液晶显示装置，提出了以下的方法：通过利用G或Y(黄色)比R或B被更亮地感知的人眼特性，并通过除RGB以外还包括Y的四个子像素构成一个像素，从而在一个像素中具有两个亮度峰值，来提高原始分辨率。由除RGB以外还包括W(白色)的四色子像素构成一个像素的另一方法也被提出。另外，诸如RGBY或RGBW的四色的子像素结构的渲染方法也已经被公开。另外，关于有机EL显示装置，例如，Woo-Young So等、SID 10DIGEST43.3(2010)(以下，称作文献1)公开了如图2所示使用包括R、G、B1(浅蓝)和B2(深蓝)四色的子像素构成一个像素的方法。
在有机EL显示装置中，由于RGB各色的有机EL材料的寿命(老化速度)不同并且通常B的有机EL材料的寿命最短，因此随着时间流逝颜色失去平衡，导致有机EL显示装置的寿命缩短。因此，对于有机EL显示装置而言，为了延长寿命，需要减轻B的子像素的负担。然而，在以往的液晶显示装置中使用的渲染方法中，没有进行不同颜色的子像素具有不同的寿命长度的假设，如果将该渲染方法直接应用于有机EL显示装置，则B1和B2的子像素负担将增大，导致无法确保有机EL显示装置的长寿命。
另外，在文献1中，将可用RGB1(浅蓝)表示的区域定义为区域1，将除此以外的区域定义为区域2。仅在区域2中使用B2(深蓝)，从而确保有机EL显示装置的长寿命。然而，在该方法中，由于极端限制B2(深蓝)的使用，因此发光区域始终偏移，导致诸如混色性恶化、以及即使在通常的白色显示中也产生彩色边缘的显示质量中的重大问题。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种电气光学装置、使用该电气光学装置作为显示装置的电气设备、以及像素渲染方法，其中，在诸如有机电致发光(有机EL)之类的自发光元件的四色或多于四色的子像素结构中，在确保装置寿命的同时，可抑制混色性下降或彩色边缘的产生，由此可有效提高分辨率。根据本发明的一个方面，电气光学装置包括由排列成矩阵的像素构成的像素阵列，各像素包括四个子像素，所述四个子像素包括R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的颜色的子像素、以及指定色的相似色的子像素，所述指定色是包括在R、G、B的颜色的子像素中包含的发光材料之中寿命最短的发光材料的子像素的颜色，并且所述四个子像素排列成两行两列。电气光学装置包括根据要显示的像素的颜色在作为所述像素的驱动条件的第一驱动条件和第二驱动条件之间进行切换的控制单元。所述第一驱动条件是使所述指定色的子像素和所述相似色的子像素被驱动从而以第一亮度比率发光的条件，所述第二驱动条件是使所述指定色的子像素和所述相似色的子像素被驱动从而以与所述第一亮度比率不同的第二亮度比率发光的条件。另外，各所述像素包括：显示白色所需的子像素中的发光亮度最高的第一子像素以及发光亮度第二高的第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素均配置在像素的一条对角线上；发光亮度第三高的第三子像素以及发光亮度最低的第四子像素，所述第三子像素和所述第四子像素均配置在像素的另一对角线上。
根据本发明的一个方面，一种电气设备包括作为显示装置的有机电致发光装置，在所述有机电致发光装置中，在基板上形成有包括包含有机电致发光材料的子像素的像素阵列和驱动像素阵列的电路单元。
本发明的一个方面是电气光学装置中的像素渲染方法，所述电气光学装置包括由排列成矩阵的像素构成的像素阵列，各像素包括四个子像素，所述四个子像素包括R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的颜色的子像素、以及指定色的相似色的子像素，所述指定色是包括在R、G、B的颜色的子像素中包含的发光材料之中寿命最短的发光材料的子像素的颜色，并且所述四个子像素排列成两行两列，各所述像素包括：显示白色所需的子像素中的发光亮度最高的第一子像素以及发光亮度第二高的第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素均配置在像素的一条对角线上；发光亮度第三高的第三子像素以及发光亮度最低的第四子像素，所述第三子像素和所述第四子像素均配置在像素的另一对角线上。所述像素渲染方法包括：抽出作为将显示在像素阵列中的图像的端部的特异点；使子像素以预定的亮度值发光，所述子像素在配置于所述特异点上的像素内的、与所述发光亮度最高的子像素或所述发光亮度最低的子像素相邻的像素中。
根据本发明，在配置有由包括寿命短的有机EL材料的颜色(例如，蓝色)分割的包括多个色(例如，浅蓝和深蓝)的四色或多于四色的子像素的像素阵列中，将亮度最高的子像素和亮度第二高的子像素配置在像素的对角线上，抑制混色性的下降或彩色边缘的产生，由此提高原始分辨率。另外，由于按照根据要显示的颜色所属的色度图上的区域确定的亮度比率也以一定值或小于一定值的电流驱动包括寿命最短的材料的颜色的子像素，可确保装置的长寿命，同时可抑制混色性下降或彩色边缘的产生，由此可提高原始分辨率。
应该理解的是，前面的概述和下面的详述都是示例性和说明性的，而不旨在限制本发明。
附图说明
图1是示意性示出以往的有机EL显示装置的子像素配置(竖条纹)的俯视图；
图2是示意性示出以往(文献1)的有机EL显示装置的子像素配置(RGB1B2)的俯视图；
图3是根据一个实施方式的有机EL显示装置的俯视图；
图4是示意性示出根据一个实施方式的有机EL显示装置的一组像素(对应于四个子像素)的结构的俯视图；
图5是示意性示出根据一个实施方式的有机EL显示装置的像素(对应于一个子像素)的结构的剖视图；
图6是根据一个实施方式的有机EL显示装置的像素的主要电路结构图；
图7是根据一个实施方式的有机EL显示装置的像素的波形图；
图8是根据一个实施方式的有机EL显示装置的驱动TFT的输出特性图；
图9是示出根据一个实施方式的子像素配置的示例的示意图；
图10是示出根据一个实施方式的子像素配置的另一示例的示意图；
图11是示出根据一个实施方式的子像素配置的另一示例的示意图；
图12是示出根据一个实施方式的生成用于驱动像素的数据(R、G、B1、B2数据)的步骤的流程图；
图13是示出根据一个实施方式的计算用于驱动像素的数据(R、G、B1、B2数据)的仿真的示例的表；
图14是示出根据一个实施方式的计算用于驱动像素的数据(R、G、B1、B2数据)的仿真的示例的色度图；
图15是示出根据一个实施方式的计算用于驱动像素的数据(R、G、B1、B2数据)的仿真的另一示例的表；
图16是示出根据一个实施方式的计算用于驱动像素的数据(R、G、B1、B2数据)的仿真的另一示例的色度图；
图17是示出根据一个实施方式的计算用于驱动像素的数据(R、G、B1、B2数据)的仿真的另一示例的表；
图18是示出根据一个实施方式的计算用于驱动像素的数据(R、G、B1、B2数据)的仿真的另一示例的色度图；
图19是示出图9的子像素配置中一点显示的情况下误差扩散的示例(重点应对防止彩色边缘)的示意图；
图20是示出图9的子像素配置中一点显示的情况下误差扩散的示例(重点应对锐利度)的示意图；
图21是示出图9的子像素配置中一线显示的情况下的误差扩散的示例(重点应对防止彩色边缘)的示意图；
图22是示出图9的子像素配置中一线显示的情况下的误差扩散的示例(重点应对锐利度)的示意图；
图23是用于示出显示图像中的诸如角部、直线、点等的特异点的检测方法的图；
图24是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造步骤(第一步骤)的俯视图；
图25是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造步骤(第一步骤)的剖视图；
图26是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造步骤(第二步骤)的俯视图；
图27是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造步骤(第二步骤)的剖视图；
图28是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造步骤(第三步骤)的俯视图；
图29是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造步骤(第三步骤)的剖视图；
图30是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造步骤(第四步骤)的俯视图；
图31是示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造步骤(第四步骤)的剖视图；
图32是示出根据第二实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图33是示出根据第二实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图34是示出根据第二实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图35是示出根据第二实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图36是示意性示出根据第三实施例的有机EL显示装置的结构的剖视图；
图37是示出根据第三实施例的有机EL显示装置的应用例的示意图；
图38是示出根据第三实施例的有机EL显示装置的另一应用例的示意图；以及
图39是示出根据第三实施例的有机EL显示装置的再一应用例的示意图。
具体实施方式
如在背景技术部分中所述，对于诸如有机EL显示装置或液晶显示装置的显示装置而言重要的是具有高分辨率，并且为了提高原始分辨率已经提出对子像素的配置进行设计的各种方法。例如，关于液晶显示装置，提出了使用RGBY四色的子像素构成一个像素或者使用RGBW四色的子像素构成一个像素的方法。另外，关于有机EL显示装置，如文献1所述，公开了使用R、G、B1(浅蓝)和B2(深蓝)四色的子像素构成一个像素的方法。
在此，有机EL显示装置由于其高颜色纯度可容易应用于更宽的色域，因此其光利用效率提高，分别沉积有机EL材料的并排选择沉积方式被广泛利用。但是，RGB色的有机EL材料的寿命(老化速度)不同，颜色B的有机EL材料的寿命最短。更具体而言，B的发光色与其他的发光色相比带隙较大，其分子结构具有小的共轭系，使得分子自身脆弱。特别地，磷光材料具有高激发三重态能，由此其容易受到存在于系内的少量的淬火的影响。另外，用于保持发光材料的主体材料需要更高的激发三重态能。由于B的有机EL材料的寿命短，因此随着时间流逝，颜色失去平衡，导致显示装置的寿命缩短。
因此，由于在有机EL显示装置中B的有机EL材料的寿命通常最短，并且随着时间流逝颜色失去平衡，因此需要减轻B的子像素的负担。然而，由于在以往的液晶显示装置中使用的渲染方法未进行不同颜色的子像素具有不同的寿命长度的假设，因此，如果将该渲染方法直接应用于有机EL显示装置，则B1和B2的子像素的负担将增大，导致不能确保有机EL显示装置的长寿命。另外，根据如文献1所述仅在显示使用RGB1不能表示的区域2的颜色的情况下使用B2的方法，发光区域始终偏移，引起混色性能恶化以及即使在通常的白色显示中也产生彩色边缘等显示质量的重大问题。
为了解决该问题，本发明人在通过仿真获得使用R、G、B1、B2的四色的子像素显示W的情况下各色的子像素的亮度时，发现显示W所需的子像素的亮度不具有恒定的比率，而能够以不同方式组合。
因此，如文献1所述，实施方式不具有如下的结构：将色度图上的区域单纯分为B2使用区域和B2非使用区域，仅对B2使用区域的颜色使用B2。根据实施方式，在整个色域中以预定值或小于预定值的电流使B2发光，并且B的亮度主要依赖于B1的发光，由此确保有机EL显示装置的长寿命，并提高混色性。另外，关于子像素的配置，将显示白色所需的子像素内的发光亮度最高的子像素(最优先像素)和发光亮度第二高的子像素(第二优先像素)设置在对角线上，不仅在竖向方向而且在横向方向上控制亮度的平衡以进行误差扩散，由此抑制亮度中心移位，并抑制彩色边缘的产生。
根据本实施方式，在配置有由包括寿命短的有机EL材料的颜色(例如，蓝色)分割的包括多个色(例如，浅蓝和深蓝)的四色或多于四色的子像素的像素阵列中，将亮度最高的子像素和亮度第二高的子像素配置在像素的对角线上，抑制混色性的下降或彩色边缘的产生，由此提高原始分辨率。另外，由于按照根据要显示的颜色所属的色度图上的区域确定的亮度比率也以一定值或小于一定值的电流驱动包括寿命最短的材料的颜色的子像素，可确保装置的长寿命，同时可抑制混色性下降或彩色边缘的产生，由此可提高原始分辨率。
以下，将参照附图对本发明的实施方式进行说明。应当注意，电气光学元件是指通过电气作用改变光的光学状态的一般电子元件，并且除例如有机EL元件的自发光元件以外，还包括例如液晶元件的改变光的偏振状态来进行灰度显示的电子元件。另外，电气光学装置是指利用电气光学元件进行显示的显示装置。由于有机EL元件合适，并且有机EL元件的使用能够获得用电流驱动时允许自发光的电流驱动型发光元件，在以下的说明中以有机EL元件为例。
图3示出作为电气光学装置的示例的有机EL显示装置。该有机EL显示装置包括：形成有发光元件的薄膜晶体管(TFT)基板100；密封发光元件的密封玻璃基板200；以及将TFT基板100粘接到密封玻璃基板200的粘接部件(玻璃料密封部)300，它们作为主要的部件。另外，在TFT基板100的显示区域(有源矩阵部)外侧的阴极电极形成区域114a的周围，例如配置有：驱动TFT基板100上的扫描线的扫描驱动部131(TFT电路)；控制各像素的发光时段的发光控制驱动部132(TFT电路)；防止由静电放电引起的损坏的数据线静电放电(ESD)保护电路133；使高传输率的流恢复到原本的低传输率的多个流的解复用器134(1：n DeMUX，模拟开关TFT)；使用各向异性导电膜(ACF)安装并驱动数据线的数据驱动器IC 135。有机EL显示装置经由柔性印刷电路(FPC)136与外部设备(例如，控制有机EL显示装置的全体操作、特别是渲染的控制装置400)连接。由于图3仅是根据本实施方式的有机EL显示装置的示例，因此可适当变更其形状和结构。例如，可将控制渲染的功能全部并入到驱动器IC135中。
图4是特别示出TFT基板100上形成的发光元件中的一组像素(上侧由R/B1子像素、下侧由B2/G子像素构成的像素)的俯视图，这组像素反复形成在数据线和扫描线(栅极电极)的延伸方向(图的竖向和横向)上。图5是特别示出一个子像素的剖视图。在图5中，为了阐明根据本实施方式的子像素的结构，抽出图4的俯视图中的TFT部108b(M2驱动TFT)和保持电容部109的区域，并对其简略说明。此外，在以下的说明中，示出了针对B色设有包括浅蓝的B1和深蓝的B2的两种子像素的例子，R需要具有B的亮度的大约3倍的亮度，与1/3的亮度相比时，R的有机EL材料可能更快劣化。该情况下，可以对R色设置包括橙红色的R1和通常的红色的R2的两种子像素。即，本实施方式对于寿命短的有机EL材料的颜色配备两种或多于两种的相似颜色的子像素，该颜色可根据有机EL材料的特性适当变更。另外，对于寿命短的颜色，并不总是必须采用相似颜色，而也可以使用例如黄绿色来确保亮度并使用接近蓝色的鲜绿色来扩展色域，同时减轻白色显示中蓝色的负担以确保长寿命。
TFT基板100由以下部件构成：经由基底绝缘膜102形成在玻璃基板101上的由低温多晶硅(LTPS)等构成的多晶硅层103；经由栅极绝缘膜104形成的第一金属层105(栅极电极105a和保持电容电极105b)；经由形成在层间绝缘膜106上的开口与多晶硅层103连接的第二金属层107(数据线107a、电力供给线107b、源极/漏极电极、第一接触部107c)；以及经由平坦化膜110形成的发光元件116(阳极电极111、有机EL层113、阴极电极114以及罩层115)。
发光元件116和密封玻璃基板200之间被封入干燥空气，然后干燥空气被玻璃料密封部300密封，而形成有机EL显示装置。发光元件116具有顶部发射结构，在该结构中，发光元件116和密封玻璃基板200被设定为在它们之间具有预定的间隔，并且在密封玻璃基板200的光射出面侧形成λ/4相位差板201和偏光板202，以抑制从外部进入的光反射。
在图4中，子像素R、G、B1、B2中的各子像素形成于夹在竖直方向上的数据线107a和电力供给线107b之间、以及夹在水平方向上的栅极电极105a之间的区域中，并且在子像素的各区域内或附近设置有开关TFT 108a、驱动TFT108b以及保持电容部109。在此，在RGB竖条纹配置的像素排列结构的情况下，与各色的子像素相对应的数据线107a重复配置在水平方向上，但是，在根据本实施例的子像素配置中构成一个像素的子像素配置在水平方向和竖直方向上。因此，各数据线107a被两个子像素共用(在此，R/B2子像素用的数据线(表示为Vdata(R/B2))和B1/G子像素用的数据线(表示为Vdata(B1/G)))，并重复配置在水平方向上。
具体而言，发光率最低的B内的B1的子像素(图4的右上的子像素)使用与图的中央的栅极电极105a、B1/G用的数据线107a、以及图的中央的电力供给线107b连接的TFT部108a(M1开关TFT)及TFT部108b(M2驱动TFT)来驱动。另外，发光率最低的B内的B2的子像素(图4的左下的子像素)使用与图的下侧的栅极电极105a、R/B2用的数据线107a以及图的左侧的电力供给线107b连接的TFT部108a(M1开关TFT)及TFT部108b(M2驱动TFT)来驱动。另外，R的子像素(图4的左上的子像素)使用与图的中央的栅极电极105a、R/B2用的数据线107a以及图的左侧的电力供给线107b连接的TFT部108a(M1开关TFT)和TFT部108b(M2驱动TFT)来驱动。另外，发光率最高的G的子像素(图4的右下的子像素)使用与图的下侧的栅极电极105a、B1/G用的数据线107a以及图的中央的电力供给线107b连接的TFT部108a(M1开关TFT)及TFT部108b(M2驱动TFT)来驱动。另外，R、G、B1、B2的各色的阳极电极111和发光区域形成为可以确保与其他色的阳极电极111和发光区域的距离的尺寸。另外，各发光区域为了确保FMM的开口之间的距离并使FMM的制造容易，根据需要，可通过例如切削四个角进行加工。
要注意，本说明书和权利要求中记载的发光率最高色和发光率最低色具有相对意义，是指在与一个像素中包括的多个子像素之中比较时的“最高”和“最低”。另外，在本实施方式中，尽管将浅蓝表示为B1，而将深蓝表示为B2，但是，B1只要是与B2相比色域更接近白色(即，带隙较小，寿命较长)的颜色则可以是任何颜色。另外，开关TFT 108a为了抑制来自数据线107a的串扰，形成为如图所示的双栅极结构，并且将电压转换为电流的驱动TFT108b为了将制造过程中的波动最小化而形成为具有如图所示的迂回形状，由此确保充分的沟道长度。另外，将驱动TFT的栅极电极延长以作为保持电容部109的电极使用，从而以有限的面积确保充分的保持电容。这种像素结构使RGB各色的发光区域增大，由此能够降低用于获得必要亮度的各色的每单位面积的电流密度，并且能够延长发光元件的寿命。
图5示出了从发光元件116发射的光经由密封玻璃基板200导向到外部的顶部发射结构，但也可以是经由玻璃基板101将光发射到外部的底部发射结构。
接下来，将参照图6至图8对各子像素的驱动方法进行说明。图6是子像素的主要电路结构图，图7是波形图，图8是驱动TFT的输出特性图。各子像素通过包括M1开关TFT、M2驱动TFT、C1保持电容以及发光元件(OLED)而构成，并通过两个晶体管系统进行驱动控制。M1开关TFT是p沟道型场效应晶体管(FET)，其栅极端子连接到扫描线(Scan)，其漏极端子连接到数据线(Vdata)。M2驱动TFT是p沟道型FET，其栅极端子连接到M1开关TFT的源极端子。另外，M2驱动TFT的源极端子连接到电力供给线(VDD)，而其漏极端子连接到发光元件(OLED)。另外，在M2驱动TFT的栅极与源极之间形成C1保持电容。
在上述的结构中，当将选择脉冲(扫描信号)输出到扫描线(Scan)而使M1开关TFT处于接通状态时，经由数据线(Vdata)供给的数据信号作为电压值被写入到C1保持电容中。被写入到C1保持电容的保持电压被保持1帧时段，该保持电压使M2驱动TFT的电导以模拟方式变化，从而将与发光灰度级别相对应的正向偏置电流供应给发光元件(OLED)。
如上所述，由于用恒定电流驱动发光元件(OLED)，尽管由于发光元件(OLED)的劣化导致电阻有可能变化，也能够维持发光的亮度恒定。由此，其适用于根据本实施方式的有机EL显示装置的驱动方法。
接下来，将参照图9至图11说明具有上述结构的有机EL显示装置的像素排列结构。图9至图11中所示的RGB1B2的子像素表示用作发光元件的发光区域(在图5中，有机EL层113被夹在阳极电极111和阴极电极114之间的部分)。发光区域表示元件分离膜112的开口部。在使用FMM选择性地沉积有机EL材料的情况下，将具有比发光区域稍大的开口部的FMM与TFT基板对齐进行设置，并在TFT基板上选择性地沉积有机EL材料。在此，电流实际上仅流入元件分离膜112的开口部的部分，因此该部分将是发光区域。如果FMM的开口部图案的区域与其他颜色的区域重叠(即，如果沉积有机EL材料的区域扩大)，则发生混有其他发光色的称作“颜色偏移”的缺陷。另外，如果该区域进入自己的开口部的内侧(即，如果沉积有机EL材料的区域变窄)，则具有可能发生阴极电极114和阳极电极111短路的竖向短路的不良情况的危险。因此，FMM的开口图案设计为开口边界位于目标颜色的发光区域的外侧、且大致位于通向相邻颜色的发光区域的中途。虽然FMM的对准精度和变形量比光学处理的制造精度低，但实际的发光区域由通过光学处理被开口的发光区域决定，因此，能够无论是任何形状都可准确控制面积。另外，在子像素的组被重复配置的情况下，图9至图11中各像素PXL1-PXL3的边界(实线)不由TFT基板100的部件限定而可以基于相邻的子像素组之间的关系限定。子像素的组在此被限定为形成矩形，但不一定限于矩形。
根据本实施例的子像素配置的基本构想是为了防止亮度中心的移位并提高原始分辨率，将显示白色所需的子像素中的发光亮度最高的子像素(第一子像素)和发光亮度第二高的子像素(第二子像素)配置在对角线上。根据各子像素的有机EL材料的特性，例如，可采用如下所述的子像素配置。
图9示出包括R发光区域(R的颜色的子像素)117、G发光区域(G的颜色的子像素)118、B1发光区域(B1的颜色的子像素)119a、B2发光区域(B2的颜色的子像素)119b的像素PXL1。例如，如图9所示，在子像素的亮度以G＞R＞B1＞B2的顺序升高的情况下，将亮度最高的G的子像素和亮度第二高的R的子像素配置在一个对角线上(在此，G的子像素在右下，R的子像素在左上)，而将其余的B1的子像素和B2的子像素配置在另一对角线上(在此，B1的子像素在右上，B2的子像素在左下)。在这种子像素配置中，只要G的子像素和R的子像素配置在对角线上，则可以将G的子像素和R的子像素的配置颠倒，或者可以将B1的子像素和B2的子像素的配置颠倒。
图10示出包括R发光区域(R的颜色的子像素)117、G发光区域(G的颜色的子像素)118、B1发光区域(B1的颜色的子像素)119a、B2发光区域(B2的颜色的子像素)119b的像素PXL2。另外，如图10所示，在B1的子像素的亮度高并且子像素的亮度以G＞B1＞R＞B2的顺序升高的情况下，将亮度最高的G的子像素和亮度第二高的B1的子像素配置在一个对角线上(在此，G的子像素在右下，B1的子像素在左上)，而将其余的R和B2的子像素配置在另一对角线上(在此，R的子像素在右上，B2的子像素在左下)。而且，在这种子像素配置中，可将G的子像素和B1的子像素的配置颠倒，或者可将R的子像素和B2的子像素的配置颠倒。另外，虽然图未示，但是也可以对亮度以B1＞G＞R＞B2的顺序升高的情况应用类似的子像素配置。
图11示出包括R发光区域(R的颜色的子像素)117、G发光区域(G的颜色的子像素)118、B1发光区域(B1的颜色的子像素)119a、B2发光区域(B2的颜色的子像素)119b的像素PXL3。另外，如图11所示，在B1的子像素的亮度更高、G的子像素的亮度低并且子像素的亮度按照B1＞R＞G＞B2的顺序升高的情况下，将亮度最高的B1的子像素和亮度第二高的R的子像素配置在一个对角线上(在此，B1的子像素在右下，R的子像素在左上)，而将其余的G和B2的子像素配置在另一对角线上(在此，G的子像素在右上，B2的子像素在左下)。在该子像素配置中，也可以将B1的子像素和R的子像素的配置颠倒，或者可以将G的子像素和B2的子像素的配置颠倒。
如上所述，像素包括在显示白色所需的子像素内的发光亮度最高的第一子像素和发光亮度第二高的第二子像素，并且所述第一子像素和第二子像素配置在像素的一个对角线上。
要注意，各子像素的形状、子像素之间的间隔、子像素和像素的周缘之间的间隔不限于图示结构，而可以考虑制造精度和有机EL显示装置所需的显示性能适当地变更。
如上所述，像素阵列由矩阵排列的像素构成，各像素包括四个子像素。四个子像素包括R(红色)，G(绿色)以及B(蓝色)多个色的子像素、以及与指定色类似的颜色的子像素。所述指定色是这样的子像素的颜色，其分别包括R、G、B各色的子像素中包括的发光材料中寿命最短的发光材料。
接下来，将参照图12的流程图说明生成用于驱动RGB1B2的子像素的数据的步骤。由于各像素由R、G、B1、B2这四色的四个子像素构成，而与各像素相对应的输入数据由R、G、B三色的数据构成，因此需要将三色的输入数据转换成四色的数据。另外，根据要显示的颜色是否能够由RGB1三色表示，B2的子像素的使用程度不同。因此，根据本实施方式，设置第一驱动条件和第二驱动条件，在控制有机EL显示装置的操作的控制单元(通过图3的FPC 136连接的控制装置400)处切换驱动条件，以使R、G、B1、B2的四色的子像素的亮度比率为与驱动条件相对应的亮度比率的方式，生成R、G、B1、B2的数据。
具体而言，如图12的流程图所示，如果要获得与输入数据相对应的RGB数据(S101)，控制装置使用公知的方法(例如，使用由R、G、B点的坐标和白色点的坐标确定的转换矩阵)，将RGB数据转换为作为CIE标准颜色坐标系的XYZ(Yxy)颜色坐标系中的坐标(S102)。XYZ颜色坐标系的色度图使用单色光轨迹和纯紫轨迹表示色度，并在被这些轨迹包围的区域内的位置上表示颜色饱和度。将RGB数据转换成XYZ颜色坐标系中的坐标，以确定要显示的颜色的色度图上的位置。
接下来，控制装置判断要显示的颜色的色度图上的位置是在能够由RGB1表示的区域(区域1)内，还是在不能由RGB1表示(能够由RB1B2表示)的区域(区域2)内(S103)。更具体而言，基于作为子像素使用的有机EL材料的特性，指定色度图上的各色的位置，并将连接色度图上的R、G以及B1的各位置的直线所包围的区域设定为区域1，将连接色度图上的R、B1以及B2的各位置的直线所包围的区域设定为区域2。然后，控制装置判断将要显示的颜色的色度图上的位置是在区域1内还是在区域2内。
在将要显示的颜色在区域1内的情况下，可使用R、G、B1这三色表示要显示的颜色，但在要显示的颜色在区域1内的情况下，在一律统一不使用B2的子像素的控制(文献1中公开的控制)中，发光区域始终偏移，导致混色性恶化，并且，即使是通常的白色显示，由于彩色边缘的发生，显示质量也下降。因此，在本实施方式中，即使在要显示的颜色在区域1内的情况下，也选择使用第一亮度比率点亮R、G、B1、B2这四色的子像素的第一驱动条件(S104)。另一方面，在要显示的颜色在区域2内的情况下，选择B2的亮度比率比第一亮度比率大的第二亮度比率点亮R、G、B1、B2这四色的子像素的第二驱动条件(S105)。要注意，下面将对上述的亮度比率进行描述。
控制装置以使R、G、B1、B2这四色的子像素具有与所选择的驱动条件相对应的亮度比率的方式，对XYZ颜色坐标系中的坐标，使用公知的方法(使用由R、G、B点的坐标和白色点的坐标定义的逆矩阵)，进行RGB变换(S106)，并由RGB数据生成R、G、B1、B2数据(S107)。下面，基于生成的R、G、B1、B2数据，驱动R、G、B1、B2这四色的子像素。
具体而言，控制装置(控制单元)400根据要显示的像素的颜色，进行作为对像素进行驱动的条件的第一驱动条件和第二驱动条件之间的切换。控制装置400在第一驱动条件中驱动指定色的子像素和类似色的子像素两者，使它们以第一亮度比率发光。并且，控制装置400在第二驱动条件中驱动指定色的子像素和类似色的子像素两者，使它们以与第一亮度比率不同的第二亮度比率发光。
虽然根据要显示的颜色是在区域1内还是在区域2内来选择驱动条件从而改变要使用的B2子像素的量，但是，由于B2用的有机EL材料的寿命最短，因此优选可根据B2用的有机EL材料的劣化来调整B2子像素的亮度比率。另外，在输入数据是静止图像的情况下，与运动图像的情况相比，可更容易识别彩色边缘，优选通过增大B2的子像素的亮度比率来可靠地抑制彩色边缘。另外，在有机EL显示装置能够以诸如“生动模式(vivid mode)”或“电影模式(cinema mode)”的多个显示模式进行操作、并且显示模式是追求诸如“生动模式”的颜色再现性的模式的情况下，优选通过提高B2子像素的亮度比率来提高颜色的再现性。因此，控制装置除对要显示的颜色所属的区域进行判断以外，根据需要，控制装置还可以例如基于B2子像素的驱动时间或来自预先安装在有机EL显示装置中的光学传感器的输出，判断B2的有机EL材料是否劣化，还可以判断要显示的对象是静止图像还是运动图像，或者可以判断显示模式是否是“生动模式”，并根据判断结果调整各驱动条件下的B2子像素的亮度比率。
接下来，将参照图13至图18具体说明R、G、B1、B2数据的具体的计算方法。图13、图15、图17均示出用于计算R、G、B1、B2数据的条件以及仿真结果的表。另外，图14、图16、图18均是用于说明仿真结果的色度图，其中R、G、B1、B2、W的颜色的位置用方形图示。要注意，图13和图14示出B1的子像素的亮度小于R的子像素的亮度的情况(与图9相对应的结构)，图15和图16示出B1的子像素的亮度大致等于R的子像素的亮度的情况，图17和图18示出B1的子像素的亮度大于R的子像素的亮度的情况(与图10相对应的结构)。
首先，作为仿真的前提条件，R、G、B1、B2的子像素的开口率(发光区域的面积与子像素的占有面积的比率)对应于相同的值(在此，8％)，并在不改变R、G、B2的子像素的色度(CIEx、CIEy)以及发光效率(LE)的情况下改变B1的子像素的色度和发光效率(使用不同特性的有机EL材料)。
在对R、G、B1、B2数据的具体的计算步骤中，首先，指定连接色度图上的B1和B2的线上的位置(表示为B’)，然后将B1和B2虚拟集成。由于B’与B1以及B2在色度图上的位置关系，可确定B1与B2的亮度比率。接下来，指定W的色温。由于用于显示具有色温的W的R、G、B’的亮度比率可唯一确定，因此可使用如上所述确定的B1和B2的亮度比率来确定用于显示W的R、G、B1和B2的亮度比率。然后，当指定W的亮度时，对R、G、B1和B2确定亮度，该亮度除以发光效率，从而得出R、G、B1和B2的驱动电流。在此，当改变色度图上的B’的位置时B2的驱动电流变化，针对具有各种特性的B1的有机EL材料改变B’的位置，从而确定B2的驱动电流减小的条件。
图13和图14示出使用具有CIEx＝0.014、CIEy＝0.148、LE＝22.5的特性的材料作为B1的有机EL材料的情况。在有机EL材料的情况下，由于B1的CIEy值比R小并且W在区域1内，因此区域1内的颜色可仅由R、G、B1表示。然而，根据本实施方式，为了缓和亮度中心的移位同时确保长寿命并抑制彩色边缘的产生，在B2在恒定电流或小于恒定电流下使用的第一驱动条件下使R、G、B1和B2操作。例如，当将B’的CIEy设定为0.125时，B2的驱动电流在该材料特性中将为最小值(在6500K的W在450nit(cd/m2)的亮度下发光的情况下为2.13mA/cm2)，由此R、G、B1、B2的亮度比率如图13所示。而且，在区域2内的颜色需要使用B2时，如果B2强烈地发光，则B2的寿命缩短，因此在G也辅助发光以确保亮度的第二驱动条件下使R、G、B1、B2操作。但是，由于如果G强烈地发光，为了保持颜色平衡则B2的负担增大，因此优选考虑可靠性和可视性之间的平衡来设定G的驱动电流。
图15和图16示出使用与图13和图14的情况相比具有更接近G的特性(CIEx＝0.130、CIEy＝0.300、LE＝30)的材料作为B1的有机EL材料的情况。在有机EL材料的情况下，由于B1的CIEy值接近R并且W在区域1的端部，因此，为了保持颜色平衡，在与图13和图14的例子相比更积极地使用B2的第一驱动条件下使R、G、B1、B2操作。例如，当将B’的CIEy设定为0.2时，B2的驱动电流在该材料特性中将为最小值(在6500K的W在450nit(cd/m2)的亮度下发光的情况下为3.75mA/cm2)，由此R、G、B1和B2的亮度比率如图15所示。另外，关于区域2内的颜色，在与图13和图14的例子相比G较弱地发光的第二驱动条件下使R、G、B1、B2操作。
图17和图18示出使用具有更接近G的特性(CIEx＝0.180、CIEy＝0.420、LE＝50)的材料作为B1的有机EL材料的情况。在有机EL材料的情况下，B1的CIEy值比R大并且W在区域2内，对于区域1内的颜色，通过略微使用B2在减小B1的亮度的第一驱动条件下使R、G、B1、B2操作。另外，关于区域2内的颜色，难以在对于实现低电力消耗和高可靠性最佳的四色之中保持平衡。然而，例如，可在如图17所示的第二驱动条件下使R、G、B1、B2操作。
接下来，参照图19至图22对根据本实施方式的子像素配置中的渲染方法进行说明。图19至图22示出图9的子像素配置(亮度：G＞R＞B1＞B2)中的误差扩散，其中，为了阐明误差扩散，将R、G、B1、B2的各色的子像素形成为相同的形状，并且行和列具有相同的高度和宽度。在根据本实施方式的子像素配置中，最高亮度的颜色(在此，G)的子像素位于像素的端部，由此易于产生彩色边缘。因此，为了特别地对显示图像的“隔离点”、“线”、“边界”图案抑制其影响，对图案的相邻像素进行误差扩散。
图19和图20分别示出适于与一个像素相对应的点显示(白点显示)的误差扩散的示例。误差扩散的方法根据如何改善显示而不同。
图19是在特别重视彩色边缘抑制的情况下的误差扩散的例子。如上所述，根据本实施方式中的驱动方法，由于B2的子像素的亮度减小，因此亮度的中心更接近B1的子像素侧，由此易于产生彩色边缘。当想要有效地抑制彩色边缘时，对与夹在它们之间的B1的子像素相邻的子像素(在此，在上侧相邻的像素中的G的子像素和在右侧相邻的像素中的R的子像素)进行误差扩散。例如，将要显示的像素中的G的子像素的亮度减小到大约90％，并将与减小量相对应的亮度分配给在上侧相邻的像素中的G的子像素。同样地，将要显示的像素中的R的子像素的亮度减小到大约95％，并将与减小量相对应的亮度分配给在右侧相邻的像素中的R的子像素。
图20是特别重视显示图像的锐利度的情况下的误差扩散的例子。在特别重视锐利度的的情况下，当对与亮度最高的颜色(在此，G)相邻的颜色(在此，B1和B2)进行误差扩散时，可以强调亮度最高的颜色。该情况下，对与夹在它们之间的G的子像素的相邻的子像素(在此，在下侧相邻的像素中的B1的子像素和在右侧相邻的像素中的B2的子像素)进行误差扩散。例如，将要显示的像素中的B1的子像素的亮度减小到大约90％，并将与减小量相对应的亮度分配给在下侧相邻的像素中的B1的子像素。同样地，将要显示的像素中的B2的子像素的亮度减小到大约95％，并将与减小量相对应的亮度分配给在右侧相邻的像素中的B2的子像素。另外，对于在右下侧相邻的像素中的R的子像素，也可以进行大约百分之几的误差扩散。
图21和图22分别示出适于一条线的显示(白线显示)的渲染方法的示例，误差扩散的方法根据如何改善显示而不同。
图21是特别重视彩色边缘的防止的情况下的误差扩散的例子。如上所述，根据本实施方式，通过减小B1和B2的子像素的亮度，因此G和R突出，由此容易产生彩色边缘。当想要有效地抑制彩色边缘时，对与夹在它们之间的B1的子像素相邻的子像素(在此，在上侧相邻的像素中的G的子像素)和与夹在它们之间的B2的子像素相邻的子像素(在此，在下侧相邻的像素中的R的子像素)进行误差扩散。例如，减小要显示的像素中的G的子像素的亮度，并将与减小量相对应的亮度分配给在上侧相邻的像素中的G的子像素。同样地，减小要显示的像素中的R的子像素的亮度，并将与减小量相对应的亮度分配给在下侧相邻的像素中的R的子像素。
尽管图21示出对线进行显示的例子，但是在边缘的情况下仅对在一侧相邻的像素进行误差扩散即可。另外，图21是对白线进行显示的例子，但在对黑线进行显示的情况下可以沿着减小在外侧相邻的像素的亮度的方向进行误差扩散。例如，减小在上侧相邻的像素中的G的子像素的亮度，并可将与减小量相对应的亮度分配给要显示的像素中的G的子像素。同样地，减小在下侧相邻的像素中的R的子像素的亮度，并可以将与减小量相对应的亮度分配给要显示的像素中的R的子像素。
图22是特别重视锐利度的情况下的误差扩散的例子。在特别重视锐利度的情况下，如果对与亮度高的颜色(在此，G和R)相邻的颜色(在此，B1和B2)进行误差扩散，则可强调亮度高的颜色。该情况下，可对与夹在它们之间的G的子像素相邻的子像素(在此，在下侧相邻的像素中的B1的子像素)以及与夹在它们之间的R的子像素的相邻的子像素(在此，在上侧相邻的像素中的B2的子像素)进行误差扩散。例如，减小要显示的像素中的B1的子像素的亮度，并将与减小量相对应的亮度分配给在下侧相邻的像素中的B1的子像素。类似地，减小要显示的像素中的B2的子像素的亮度，并将与减小量相对应的亮度分配给在上侧相邻的像素中的B2的子像素。与上面类似，图22是对线进行显示的例子，但在边缘的情况下可以仅对在一侧相邻的像素进行误差扩散。
为了进行如上所述的渲染方法，需要对显示图像进行误差扩散处理，同时区分和识别显示图像的哪个部分相当于诸如角部、边界或点的特异点。例如，如图23所示，在用M×N(在此，5×5)的矩阵进行图像处理的情况下，根据对于中心的子像素假定5×5的亮度分布图案的组分类表，进行识别。由此，在中心的子像素被识别为诸如角部、边界、点等的特异点的情况下，基于与各特异点相对应的误差扩散处理表对中心的子像素及其周围的子像素的数据进行加工。然后，将加工的数据保存在显示图像用的线存储器中。在该方法中，与M×2行相对应的线存储器允许依次扫描的同时输出显示图像，由此不再需要图像处理用的独立的专用帧存储器。即，可使用非常小型的电路系统实现如上所述的渲染方法。
[第一实施例]
接下来，将参照图24至图31对根据第一实施例的电气光学装置进行说明。
在如上所述的实施方式中，特别说明了电气光学装置(有机EL显示装置)中的像素排列结构，但本实施例对包括具有如上所述的像素排列结构的像素阵列的有机EL显示装置的制造方法进行说明。图24、图26、图28和图30是具有图9中所示的像素排列结构的一个像素的俯视图，而图25、图27、图29、图31是与图24、图26、图28和图30相对应、为了说明特别抽取一个子像素中所示的TFT部、保持电容部以及发光元件的剖视图。
首先，如图24和图25所示，在由玻璃等制成的透光性基板(玻璃基板101)上使用例如化学气相沉积(CVD)法例如沉积氮化硅膜来形成基底绝缘膜102。接下来，使用公知的低温多晶硅TFT制造技术来形成TFT部及保持电容部。更具体而言，使用CVD法等来沉积非晶硅，通过准分子激光退火(ELA)使非晶硅结晶而形成多晶硅层103。在此，为了确保用作电压电流转换放大器的M2驱动TFT 108b的充分的沟道长度，来抑制输出电流的变化并实现M1开关TFT108a的源极与数据线107a之间的连接、M1开关TFT 108a的漏极与保持电容部109之间的连接、保持电容部109与电力供给线107b之间的连接、M2驱动TFT108b的源极与电力供给线107b之间的连接、以及M2驱动TFT 108b的漏极与各子像素的阳极电极111之间的连接，使多晶硅层103如图所示迂回。在图24中，为了阐明M1开关TFT 108a、M2驱动TFT 108b和保持电容部109的位置，用实线表示阳极电极111，并且用虚线表示R发光区域117、G发光区域118、B1发光区域119a和B2发光区域119b。
接下来，如图26和图27所示，例如，在多晶硅层103上使用CVD法等例如沉积氧化硅膜来形成栅极绝缘膜104，并通过喷溅技术进一步沉积例如钼(Mo)、铌(Nb)、钨(W)或其合金作为第一金属层105来形成栅极电极105a和保持电容电极105b。第一金属层105也可以形成为从包括例如Mo、W、Nb、MoW、MoNb、Al、Nd、Ti、Cu、Cu合金、Al合金、Ag和Ag合金的组中选择的一种物质形成的单层，或者为了减小互连电阻，可以形成为从包括作为低电阻物质的Mo、Cu、Al或Ag的两层或多于两层的多层结构的组中选择的层叠结构。在此，为了增大各子像素中的保持电容并使各子像素中的M1开关TFT 108a的漏极与保持电容电极105b之间连接容易，将第一金属层105形成为具有如图所示的形状。接下来，在栅极电极形成之前对掺杂有高浓度杂质层(p+层103c)的多晶硅层103实施追加的杂质掺杂，使用栅极电极105a作为掩膜以形成夹有本征层(i层103a)的低浓度杂质层(p－层103b)，由此在TFT部中形成轻掺杂漏极(LDD)结构。
接下来，如图28和图29所示，使用CVD法等沉积例如氧化硅膜以形成层间绝缘膜106。对层间绝缘膜106和栅极绝缘膜104进行各向异性蚀刻，使得用于与多晶硅层103连接的接触孔和用于与电力供给线107b连接的接触孔开口。接下来，使用喷溅技术，沉积例如Ti/Al/Ti的铝合金制成的第二金属层107，并进行图案化以形成源极/漏极电极、数据线107a、电力供给线107b、以及第一接触部107c(涂黑的矩形部分)。这允许数据线107a与M1开关TFT 108a的源极之间、M1开关TFT 108a的漏极与保持电容电极105b以及M2驱动TFT 108b的栅极之间、以及M2驱动TFT 108b的源极和电力供给线107b之间的连接。
接下来，如图30和图31所示，沉积感光性的有机材料以形成平坦化膜110。将曝光条件最优化来调整锥角，使得用于与M2驱动TFT 108b的漏极连接的接触孔(标记有×的粗实线所包围的部分)开口。在其上使用金属Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或它们的化合物沉积反射膜，接下来在其上沉积ITO、IZO、ZnO、In2O3等透明膜，并同时进行图案化以形成各子像素的阳极电极111。阳极电极111在第二接触部111a上连接到M2驱动TFT 108b的漏极。虽然阳极电极111由于在顶部发射结构中其还用作反射膜(图未示)因此需要反射膜，但是在底部发射结构的情况下可去除反射膜，并且阳极电极111可仅形成有例如ITO的透明膜。接下来，使用旋涂技术，例如，沉积感光性的有机树脂膜以形成元件隔离膜，然后进行图案化以形成使各子像素的阳极电极111露出到底部的元件分离膜112。该元件隔离膜用于使各子像素的发光区域分离。
接下来，将形成有元件分离膜112的玻璃基板101设置于蒸镀机中，将形成有与不同的子像素相对应的开口的FMM对准并固定，并对RGB1B2的各色形成有机EL材料的膜，从而在阳极电极111上形成有机EL层113。有机EL层113从下层侧，例如由空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层等构成。另外，有机EL层113可具有以下组合的任意结构，该组合包括：电子输送层/发光层/空穴输送层、电子输送层/发光层/空穴输送层/空穴注入层、以及电子注入层/电子输送层/发光层/空穴输送层，或者有机EL层113可以仅是发光层，或者也可以追加有电子阻挡层等。发光层的材料针对各色的子像素而不同，根据需要，针对各子像素，分别控制空穴注入层、空穴输送层等的膜厚。
在有机EL层113上蒸镀功函数小的金属、即Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Mg或它们的化合物，以形成阴极电极114。将阴极电极114的膜厚最优化，从而提高光取出效率并确保更好的视角依赖性。在阴极电极114的电阻大导致发光亮度的均匀性受损的情况下，在其上通过例如ITO、IZO、ZnO或In2O3的形成透明电极用的物质，追加辅助电极层。另外，为了提高光取出效率，沉积折射率比玻璃的折射率高的绝缘膜以形成罩层115。罩层115也用作有机EL元件的保护层。
如上所述，形成与RGB的各子像素相对应的发光元件116，并且阳极电极111和有机EL层113相互接触的部分(元件分离膜112的开口部分)将成为R发光区域117、G发光区域118、B1发光区域119a或B2发光区域119b。
在发光元件116具有底部发射结构的情况下，在平坦化膜110的上层形成阴极电极114(例如ITO的透明电极)，而在有机EL层113上形成阳极电极111(反射电极)。由于底部发射结构不需要将光取出到上表面，因此Al等的金属膜可形成得较厚，由此能够大幅减小阴极电极的电阻值，由此底部发射结构适于大型的装置。但是，由于TFT元件和配线部分不透光，因此发光区域极小，导致底部发射结构不适合于高精密结构。
接下来，在TFT基板100的外周涂覆玻璃料，并在其上安装密封玻璃基板200，使用激光等加热玻璃料部使其熔化，从而将TFT基板100和密封玻璃基板200紧密地密封。之后，在密封玻璃基板200的光射出侧形成λ/4相位差板201和偏光板202，由此有机EL显示装置完成。
尽管图24至图31示出根据第一实施例的有机EL显示装置的制造方法的示例，如果能够实现在实施方式中所述的像素排列结构，则制造方法不特别限于此。
[第二实施例]
接下来，将参照图32至图35对根据第二实施例的电气光学装置和电气设备进行说明。在第二实施例中，作为有机EL显示装置的应用例，将对包括有机EL显示装置作为显示单元的各种电气设备进行说明。
图32至图35示出应用电气光学装置(有机EL显示装置)的电气设备的例子。图32是应用于个人计算机的例子，图33是应用于便携终端设备(例如，个人数字助手(PDA)、电子记事本、电子书、平板终端)的例子，图34是应用于智能电话的例子，图35是应用于移动电话的例子。可将有机EL显示装置用于这些类型的电气设备的显示单元。可应用于设有显示装置的任何的电气设备，而不特别限定，例如，可应用于数码照相机、摄像机、头戴式显示器、投影仪、传真机、便携型TV、需求方平台(DSP)装置等。
[第三实施例]
接下来，将参照图36至39对根据第三实施例的电气光学装置及电气设备进行说明。在上述的第二实施例中，对将作为电气光学装置的有机EL显示装置应用于设有平面状显示单元的电气设备的情况进行了说明，但通过使有机EL显示装置可变形，有机EL显示装置还可应用于需要曲面状显示单元的电气设备。
图36是示出可变形的有机EL显示装置的结构的剖视图。该结构与上述的第一实施例的不同在于：(1)TFT部108a和TFT部108b以及保持电容部109形成于柔性基板上；(2)发光元件116上未配置密封玻璃基板200。
首先，关于(1)，在玻璃基板101上形成可使用剥离液移除的诸如有机树脂的剥离膜120，并在其上形成由例如聚酰亚胺制成的具有挠性的柔性基板121。接下来，交替层叠诸如氧化硅膜或氮化硅膜的无机薄膜122和诸如有机树脂的有机膜123。然后，在最上层的膜(在此，无机薄膜122)上，按照第一实施例中所述的制造方法，依次形成基底绝缘膜102、多晶硅层103、栅极绝缘膜104、第一金属层105、层间绝缘膜106、第二金属层107、以及平坦化膜110，以形成TFT部108a、108b以及保持电容部109。
另外，关于(2)，在平坦化膜110上形成阳极电极111和元件分离膜112，并在移除元件分离膜112之后的堤层上依次形成有机EL层113、阴极电极114、罩层115以形成发光元件116。之后，在罩层115上交替层叠氧化硅膜、氮化硅膜等形成的无机薄膜124和有机树脂等形成的有机膜125，并在最上层的膜(在此，有机膜125)上形成λ/4相位差板126和偏光板127。
之后，使用剥离液等移除玻璃基板101上的剥离膜120，以卸下玻璃基板101。在这种结构中，由于玻璃基板101和密封玻璃基板200被移除，并且整个有机EL显示装置可变形，因此其可应用于需要曲面状显示单元的具有不同用途的电气设备、特别是可穿戴的电气设备。
例如，有机EL显示装置可用于如图37所示的安装在手腕上的腕带型电气设备(例如，与智能电话联接的终端、设有全球定位系统(GPS)功能的终端、用于测量诸如脉搏或体温等人体信息的终端)的显示单元。在与智能电话联接的终端的情况下，可使用预先设于终端中的通信单元(例如，按照
Figure GDA0002532486190000251
或近场通信(NFC)等标准进行操作的短距离无线通信单元)，以将接收到的图像数据或视频数据显示在有机EL显示装置上。另外，在设有GPS功能的终端的情况下，可将基于GPS信号确定的位置信息、移动距离信息、以及移动速度信息显示在有机EL显示装置上。另外，在测量人体信息的终端的情况下，可将测量到的信息显示在有机EL显示装置上。
另外，有机EL显示装置也可用于图38中所示的电子纸。例如，可将存储在位于电子纸的端部的存储单元中的图像数据或视频数据显示在有机EL显示装置上，或者可将通过位于电子纸的端部的接口单元(例如，诸如通用串行总线(USB)的有线通信单元、或按照诸如
Figure GDA0002532486190000252
光纤分布式数据接口(FDDI)或令牌环等标准进行动作的无线通信单元)接收到的图像数据或视频数据显示在有机EL显示装置上。
另外，有机EL显示装置也可用于如图39所示安装在面部的眼镜型电子设备的显示单元。例如，可将存储在位于眼镜、太阳镜、护目镜等的镜架等上的存储单元中的图像数据或视频数据显示在有机EL显示装置上，或者将通过位于镜架上的接口单元(例如，诸如USB的有线通信单元、按照诸如
Figure GDA0002532486190000253
或NFC等标准进行动作的短距离无线通信单元、或通过诸如长期演化(LTE)/3G等移动通信网络进行通信的移动通信单元)接收到的图像数据或视频数据可以显示在有机EL显示装置上。
应该理解的是，本发明不限于上述的实施例，在不脱离本发明的主旨的情况下，可对电气光学装置的种类或结构、各构成部件的材料、制造方法等适当变更。
另外，电气光学装置不限于实施方式和实施例中所述的有机EL显示装置。另外，构成像素的基板不限于实施方式和实施例中所述的TFT基板。构成像素的基板还可应用于无源型基板，不限于有源型基板。另外，将由M1开关TFT108a、M2驱动TFT 108b以及保持电容部109构成的电路(所谓的2T1C电路)例示作为用于控制像素的电路，但也可以采用包括三个或多于三个的晶体管的电路(例如，3T1C电路)。
本发明可应用于：电气光学装置，例如有机EL显示装置，其包括由RGB的一色被分割成两个相似的颜色的四色的四个子像素构成的像素阵列；利用电气光学装置作为显示装置的电气设备、以及像素排列结构中的像素渲染方法。
由于本发明在不背离其必要特征的主旨的情况下能够以各种形式实施，因此本实施方式是示例性的而不是限制性的，由于本发明的范围由所附权利要求书限定而不由其后的说明书限定，因此落在权利要求的范围和边界内的所有变形或该范围和边界的等效物旨在被权利要求涵盖。
附图标记的说明
100 TFT基板
101 玻璃基板
102 基底绝缘膜
103 多晶硅层
103a i层
103b p－层
103c p+层
104 栅极绝缘膜
105 第一金属层
105a 栅极电极
105b 保持电容电极
106 层间绝缘膜
107 第二金属层
107a 数据线
107b 电力供给线
107c 第一接触部
108 TFT部
108a M1开关TFT
108b M2驱动TFT
109 保持电容部
110 平坦化膜
111 阳极电极
111a 第二接触部
112 元件分离膜
113 有机EL层
114 阴极电极
114a 阴极电极形成区域
115 罩层
116 发光元件
117 R发光区域
118 G发光区域
119a B1发光区域
119b B2发光区域
120 剥离膜
121 柔性基板
122 无机薄膜
123 有机膜
124 无机薄膜
125 有机膜
126 λ/4相位差板
127 偏光板
131 扫描驱动部
132 发光控制驱动部
133 数据线ESD保护电路
134 1：n DeMUX
135 驱动器IC
136 FPC
200 密封玻璃基板
201 λ/4相位差板
202 偏光板
300 玻璃料密封部
400 控制装置

Claims (16)

1.一种电气光学装置，包括：
由排列成矩阵的像素构成的像素阵列，各像素包括四个子像素，所述四个子像素包括红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）的颜色的子像素、以及指定色的相似色的子像素，所述指定色是包括在红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）的颜色的子像素中包含的发光材料之中寿命最短的发光材料的子像素的颜色，并且所述四个子像素排列成两行两列；以及
控制单元，所述控制单元根据要显示的像素的颜色，在作为所述像素的驱动条件的第一驱动条件和第二驱动条件之间进行切换，所述第一驱动条件是使所述指定色的子像素和所述相似色的子像素被驱动从而以第一亮度比率发光的条件，所述第二驱动条件是使所述指定色的子像素和所述相似色的子像素被驱动从而以与所述第一亮度比率不同的第二亮度比率发光的条件，以及
其中，各所述像素包括：
显示白色所需的子像素中的发光亮度最高的第一子像素以及发光亮度第二高的第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素均配置在所述像素的一条对角线上；以及
发光亮度第三高的第三子像素以及发光亮度最低的第四子像素，所述第三子像素和所述第四子像素均配置在所述像素的另一对角线上。
2.根据权利要求1所述的电气光学装置，其中，所述指定色是深蓝（B2），所述相似色是浅蓝（B1）。
3.根据权利要求2所述的电气光学装置，其中，所述控制单元根据要显示的像素在色度图上的位置是在被红色（R）、绿色（G）、浅蓝（B1）包围的第一区域内还是在被红色（R）、浅蓝（B1）、深蓝（B2）包围的第二区域内，在所述第一驱动条件和所述第二驱动条件之间进行切换。
4.根据权利要求3所述的电气光学装置，其中，
对于所述深蓝（B2）的子像素，所述第一亮度比率具有比所述第二亮度比率低的发光亮度，以及
所述控制单元在要显示的所述像素在所述色度图上的位置在所述第一区域内的情况下，在所述第一驱动条件下以所述第一亮度比率驱动所述像素，并且在要显示的所述像素在所述色度图上的位置在所述第二区域内的情况下，在所述第二驱动条件下以所述第二亮度比率驱动所述像素。
5.根据权利要求3所述的电气光学装置，其中，
所述控制单元根据所述深蓝（B2）的子像素的剩余寿命，调整所述深蓝（B2）的子像素的亮度比率。
6.根据权利要求3所述的电气光学装置，其中，
所述控制单元根据要显示的图像是静止图像还是运动图像，调整所述深蓝（B2）的子像素的亮度比率。
7.根据权利要求3所述的电气光学装置，其中，
所述控制单元根据要显示的图像的显示模式，调整所述深蓝（B2）的子像素的亮度比率。
8.一种电气设备，包括作为显示装置的有机电致发光装置，在所述有机电致发光装置中，在基板上形成有包括包含有机电致发光材料的子像素的根据权利要求1至7中任一项所述的电气光学装置和驱动所述电气光学装置的像素阵列的电路单元。
9.一种电气光学装置中的像素渲染方法，所述电气光学装置包括由排列成矩阵的像素构成的像素阵列，各像素包括四个子像素，所述四个子像素包括红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）的颜色的子像素、以及指定色的相似色的子像素，所述指定色是包括在红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）的颜色的子像素中包含的发光材料之中寿命最短的发光材料的子像素的颜色，并且所述四个子像素排列成两行两列，以及
各所述像素包括：显示白色所需的子像素中的发光亮度最高的第一子像素以及发光亮度第二高的第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素均配置在所述像素的一条对角线上；发光亮度第三高的第三子像素以及发光亮度最低的第四子像素，所述第三子像素和所述第四子像素均配置在所述像素的另一对角线上，其中，
所述方法包括：
抽出在显示在所述像素阵列中的图像中的角部、直线、边界或点；
使子像素以预定的亮度值发光，以预定的亮度值发光的所述子像素在配置于所述角部、所述直线、所述边界或所述点上的像素内的、与所述发光亮度最高的第一子像素或所述发光亮度最低的第四子像素相邻的像素中。
10.根据权利要求9所述的像素渲染方法，包括：
在所述图像为白点的情况下，
使相邻的像素中的所述发光亮度最高的第一子像素和／或相邻的像素中的所述发光亮度第二高的第二子像素发光，所述像素中的所述第一子像素和/或所述第二子像素与所述白点的像素中的所述发光亮度最低的第四子像素相邻。
11.根据权利要求9所述的像素渲染方法，包括：
在所述图像是白点的情况下，
使相邻的像素中的所述发光亮度最低的第四子像素和／或相邻的像素中的所述发光亮度第三高的第三子像素发光，所述像素中的所述第四子像素和/或所述第三子像素与所述白点的像素中的所述发光亮度最高的第一子像素相邻。
12.根据权利要求9所述的像素渲染方法，包括：
在所述图像是白线的情况下，
使所述白线外的相邻的像素中的所述发光亮度最高的第一子像素或所述发光亮度第二高的第二子像素发光，所述像素中的所述第一子像素或所述第二子像素与所述白线内的像素中的所述发光亮度最低的第四子像素相邻，并使所述白线外的相邻的像素中的所述发光亮度第二高的第二子像素或所述发光亮度最高的第一子像素发光，所述像素中的所述第二子像素或所述第一子像素与所述白线内的像素中的所述发光亮度第三高的第三子像素相邻。
13.根据权利要求9所述的像素渲染方法，包括：
在所述图像是白线的情况下，
使所述白线外的相邻的像素中的所述发光亮度最低的第四子像素或所述发光亮度第三高的第三子像素发光，所述像素中的所述第四子像素或所述第三子像素与所述白线内的像素中的所述发光亮度最高的第一子像素相邻，并使所述白线外的相邻的像素中的所述发光亮度第三高的第三子像素或所述发光亮度最低的第四子像素发光，所述像素中的所述第三子像素或所述第四子像素与所述白线内的像素中的所述发光亮度第二高的第二子像素相邻。
14.根据权利要求10或12所述的像素渲染方法，包括：
使所述相邻的像素中的所述发光亮度最高的第一子像素和所述相邻的像素中的所述发光亮度第二高的第二子像素以不同的亮度值发光。
15.根据权利要求11或13所述的像素渲染方法，包括：
使所述相邻的像素中的所述发光亮度最低的第四子像素和所述相邻的像素中的所述发光亮度第三高的第三子像素以不同的亮度值发光。
16.根据权利要求9至13中任一项所述的像素渲染方法，其中，
所述指定色是深蓝（B2），以及所述相似色是浅蓝（B1）。
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